[发明专利]一种洞门延长钢环始发掘进施工工法

说明书

本发明公开了一种洞门延长钢环始发掘进施工工法，包括如下步骤：1)盾构始发端头加固；2)密集建筑物群地基加固；3)始发井口后配套台车的轨道铺设；4)洞门延长钢环安装；5)制作洞门延长钢环；6)盾构钢环安装；7)洞口密封安装；8)定位安装始发架和反力架；9)负环拼装；10)盾构始发试掘进。本发明属于盾构始发掘进技术领域，具体是一种洞门延长钢环始发掘进施工工法，针对超浅覆土安全风险进行大管棚、地面袖阀管注浆加固以及结合延长钢环技术避免盾构掘进过程中进行凿桩造成掌子面塌陷等风险。

技术领域

本发明属于盾构始发掘进技术领域，具体是指一种洞门延长钢环始发掘进施工工法。

背景技术

随着城市地铁建设的发展，在轨道交通线路的选择上，受规划及周边建、构筑物的制约，线路线性越来越复杂，地铁工程建设中有时会碰到始发就下穿建构筑物的情况。尤其是地铁线路较长、地铁线路的联络线、地铁线路的中间风井等施工部位，常存在盾构始发面临各种风险的情况。而应对始发的各种工法也常有诸如：冬季始发、分体始发等。针对较为常见的盾构始发掘进往往存在一种不利因素，但这种普通的盾构始发掘进工法远远满足不了现正在快速发展的地铁进程，故地铁施工缺乏盾构始发下穿建构筑物的始发掘进工法。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种洞门延长钢环始发掘进施工工法，针对超浅覆土安全风险进行大管棚、地面袖阀管注浆加固以及结合延长钢环技术避免盾构掘进过程中进行凿桩造成掌子面塌陷等风险。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种洞门延长钢环始发掘进施工工法，包括如下步骤：

1)盾构始发端头加固

①加固方案选择：工程实施过程中，综合采用大管棚+袖阀管注浆加固技术，同时加固隧道拱顶地层及始发端地面，同时对端头地层进行管井降水；

②大管棚注浆加固：始发端头洞门拱顶120°范围采用大管棚注浆加固；管棚采用φ108mm、壁厚6mm、无缝钢管，单根管棚长10m，管棚孔口位于洞门拱部开挖轮廓线外200mm位置，钢管环向中心间距400mm、外插角1°；管棚采用分节加工制作，分节长度为3m×2+4m，节与节之间采用丝扣法连接，相邻两根管棚接头的错接长度不小于1.0m；

③袖阀管注浆加固：始发段隧道埋深较浅，隧道拱顶覆盖土大部分为杂填土，为有效降低盾构始发过程中地面沉降过大，对始发段地面进行袖阀管注浆加固；加固平面范围：长度8m、宽度12m，加固深度范围：自地面至隧道中心深度范围；孔眼直径80mm、孔间距800mm，呈梅花型布置；

④管井降水：盾构始发端头主要稳定含水层为上部粉质粘土与下伏泥岩之间的砂卵土层，最深基坑底位于卵石层中，卵石层渗透系数为20m/d，水量比较丰富；为保证始发安全，盾构始发前将地下水水位降至基底1m以下，盾构始发端地层采用管井降水，降水井底位于含水层，通过降水参数计算，始发端头布置4口管井，降水参数计算采用潜水完整井模型；管井采用φ300mm的混凝土管，井深为20m，沿始发井基坑两侧对称布置；

2)密集建筑物群地基加固

盾构通过前对地基采用地面袖阀管劈裂注浆法进行加固，劈裂注浆加固采用预注浆和跟踪注浆两种方式；盾构通过之前施作袖阀管，对房屋基础及地层进行预加固；加固范围根据隧道的埋深情况，从隧道外侧结构外延15m；房屋基础周边设两排注浆孔，第一排距离房屋基础1～1.5m，第二排距离房屋基础2.5～4m；在距离隧道1倍洞径6m范围内袖阀管钻孔间距为1m，在1倍洞径至15m间袖阀管钻孔间距为2m；在靠近房屋的第一排钻孔加密至1m，直接加固房屋基础下地层，其中预埋管搭设范围覆盖整个加固区域；钻孔的深度直孔为3～4m；袖阀管注浆完成一周后，对注浆加固区进行随机钻孔取芯检测，无侧限抗压强度达到1MPa以上即达到加固效果；盾构到达房屋下方、盾构通过后，地表根据监测情况进行跟踪注浆；

3)始发井口后配套台车的轨道铺设